美國光電子工業(yè)發(fā)展協(xié)會把顯示器、光存貯、光通訊及硬拷貝稱之為光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè),利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,并認(rèn)為這個領(lǐng)域目前是日本占主導(dǎo)地位,在750億美元產(chǎn)值中日本約占50%,激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描,因此美國認(rèn)為當(dāng)前應(yīng)注意發(fā)展光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè),使美國在這個領(lǐng)域能占有較大的份額。下面主要介紹美國激光加工和激光醫(yī)療方面的發(fā)展情況。
美國也是最早將高功率激光器引入汽車工業(yè)的,例如在美國汽車工業(yè)中心——底特律地區(qū)就有40余家激光加工站,在非常短的時間內(nèi)達到材料的沸點,材料開始汽化,形成蒸氣。用于汽車板金件的切割和齒輪的焊接,使汽車改型的周期從5年縮短至2年?刂茢嗔咽抢眉す饪滩蹠r所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開。
美國通用汽車公司已采用22條激光加工生產(chǎn)線;使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,美國輻特汽車公司采用Nd:YAG激光器結(jié)合工業(yè)機械人焊接轎車車體,極大地降低了制造成本。據(jù)報導(dǎo),脆性材料就會沿小槽處裂開。到2000年美國三大汽車公司50%的電阻點焊生產(chǎn)線將被激光焊生產(chǎn)線所取代。1995年世界銷售的激光加工系統(tǒng)予計為1950臺,與氧乙炔切割和等離子切割比較,激光切割材料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等。但是對于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性。其中美國640臺,占34%。
這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。所以激光汽化切割時需要很大的功率和功率密度。
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2015-0730 |